Reflujo

Este artículo trata sobre el uso de reflujo en ingeniería química y química. Para otros usos, véase Reflujo (desambiguación).

El sistema de reflujo en una columna de destilación industrial típico

Reflujo es una técnica de destilación que implican la condensación de de los vapores y el regreso de este condensado al sistema desde el que se originó. Se utiliza en industrial y de laboratorio destilaciones. También se utiliza en química para suministrar energía Para reacciones durante un largo período de tiempo.

Reflujo en la destilación industrial

El término reflujo es muy ampliamente utilizado en las industrias que utilizan a gran escala columnas de destilación y fraccionadores tales como refinerías de petróleo, Petroquímica y fábricas de productos químicos, y gas natural plantas de procesamiento.

En ese contexto, el reflujo se refiere a la porción del producto líquido encima de la cabeza de una columna de destilación o fraccionamiento que se devuelve a la parte superior de la columna como se muestra en el diagrama esquemático de una columna de destilación industrial típico. Dentro de la columna, el líquido downflowing reflujo proporciona refrigeración y condensación de de los vapores upflowing aumentando la eficiencia de la columna de destilación.

El reflujo más proporcionado para un número determinado de platos teóricos, lo mejor es la separación de la columna de materiales de punto de ebullición inferiores de materiales punto de ebullición más altos. Por el contrario, para una separación deseada dada, el reflujo más es siempre los menos platos teóricos son necesarios.

Reflujo para regular la energía en las reacciones químicas

Aparato de reflujo de laboratorio para agregar energía a una reacción química

Una mezcla de reacción líquida se coloca en un recipiente abierta solamente en la parte superior. Esta nave está conectada a un Liebig o Condensador de Vigreux, tal que cualquier vapores que desprende son refrigerados a líquido y caer en el recipiente de la reacción. El recipiente entonces se calienta vigorosamente para el curso de la reacción. El propósito es térmicamente acelerar la reacción al realizar a una temperatura elevada (es decir, la solvente's punto de ebullición).

La ventaja de esta técnica es que puede dejarse durante un largo período de tiempo sin necesidad de agregar más solvente o miedo de la vasija de reacción hirviendo seca como cualquier vapor es inmediatamente condensada en el condensador. Además, como un determinado solvente siempre hervirá en una temperatura determinada, uno puede estar seguro que la reacción procederá a una temperatura constante. Cuidadosa selección de solvente, uno puede controlar la temperatura dentro de un margen muy estrecho. La constante acción de ebullición también sirve para mezclar continuamente la solución, aunque a menudo se utiliza un mecanismo de varilla agitación magnética para lograr una solución uniforme. Esta técnica es útil para realizar reacciones químicas bajo condiciones controladas que requieren tiempo considerable para la terminación.

El diagrama muestra un aparato típico reflujo para aplicar energía a las reacciones químicas. Incluye un vaso de agua entre los reactantes y el calor opcional. Esto es de uso frecuente como medida de seguridad cuando utilice reactivos inflamables y un Mechero de Bunsen con el fin de mantener la llama de los reactantes. En modernos laboratorios, llamas se evitan debido a los muchos solventes inflamables a menudo en uso y calefacción eléctrica, (es decir, con una placa caliente o manto) se prefiere. Además, un punto de ebullición alto, térmicamente estable aceite de silicona generalmente se utiliza para sumergir el recipiente de la reacción, en lugar de agua que se evapora demasiado fácilmente para ser útil para reacciones largas. Utilizando un baño de aceite, temperaturas de hasta varios cientos grados fácilmente se logra, que es más alto que el punto de ebullición más utilizados disolventes. Si se necesitan temperaturas aún más altas, el baño de aceite puede reemplazarse con una baño de arena.

Reflujo en la destilación del laboratorio

Aparatos de laboratorio usando reflujo para suministrar energía a las reacciones químicas. Un Matraz de Erlenmeyer se utiliza como un recipiente. Aquí la cabeza de destilación y columna de fraccionamiento se combinan en una sola pieza.

El aparato se muestra en el diagrama representa una destilación por lotes como contraposición a un destilación continua. El líquido alimento la mezcla a destilar se coloca en el matraz de fondo redondo junto con algunos gránulos de anti-bumpingy la columna de fraccionamiento está equipado en la parte superior. Como la mezcla se calienta y hierve, vapor se levanta encima de la columna. El vapor de se condensa en las plataformas de cristal (conocidas como placas o bandejas) dentro de la columna y funcionamientos detrás abajo en el líquido abajo, sometió de tal modo el vapor upflowing del destilado. La bandeja más caliente está en la parte inferior de la columna y la bandeja más cool es en la parte superior. En condiciones de estado estacionario, el vapor y el líquido en cada bandeja está en equilibrio. Solamente el más volátil de los vapores permanece en gaseosa forma a la parte superior. El vapor en la parte superior de la columna y luego pasa a la condensador, donde se enfría hasta que se condensa en un líquido. La separación puede ser mejorada con la adición de más bandejas (a una limitación práctica del calor, flujo, etc..). El proceso continúa hasta que todos los componentes más volátiles en el líquido hierve de la mezcla de la alimentación. Este punto se puede reconocer por la subida de la temperatura en el termómetro. Para destilación continua, la mezcla de alimentación entra en el centro de la columna.

Reflujo en la destilación de bebidas

Controlando la temperatura del condensador, a menudo llamado un dephlegmator, un reflujo todavía puede usarse para asegurar que componentes de mayor punto de ebullición son devueltos al matraz mientras que elementos más ligeros se pasan hacia fuera a un condensador secundario. Esto es útil en la producción de alta calidad alcohólica bebidas, asegurando que menos componentes deseables (tales como alcoholes de fusel) son devueltos a la cubeta principal. Para los espíritus de neutro de alta calidad (tales como vodka), o post destilación con sabor a licores (Ginebra, absenta), un proceso de destilaciones múltiples o de carbón de filtrado puede aplicarse para obtener un producto carente de cualquier sugerencia de su material de fuente original para fermentación. La geometría de la naturaleza también desempeña un papel en determinar cuánto reflujo ocurre. En un todavía del pote, si el tubo de la caldera hacia el condensador, el brazo de Lyne, está en ángulo hacia arriba, más líquido tendrá oportunidad de condensarse y fluir hacia la caldera llevando a mayor reflujo. Resultados típicos pueden aumentar la producción tan alta como 50% sobre el condensador de tipo gusano básico. La adición de una "bola de ebullición" en el camino de cobre crea un área donde la expansión de los gases en la bola causa enfriamiento y subsiguiente condensación y reflujo. En un columna todavía, la adición de materiales inertes en la columna (por ejemplo, embalaje) crea superficies de condensación temprana y lleva a mayor reflujo.

Véase también

• Destilación por lotes
• Destilación fraccionada
• Columna de fraccionamiento
• Método de McCabe-Thiele

Enlaces externos

• Componentes de la columna de destilación, El Dr. Ming Tham, La Universidad de NewcastleReino Unido.

Galería

• 

  Tolueno se refunde con sodio–Benzofenona desecante antes de que se destila para dar tolueno puro libre de oxígeno y de agua.

• 

  Que usar reflujo de columnas de fraccionamiento industriales

• 

  Aparato de síntesis orgánica con reflujo

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